Практическая работа № 1.
Тема: Расчет вентиляции тупиковой выработки.
Цель работы: научиться рассчитывать вентиляцию тупиковой выработки.
1. Теоретическая часть:
Методика расчета вентиляции тупиковой выработки.
Расчет количества воздуха, необходимого для проветривания выработки производится по ряду факторов, основными из которых являются: количество ядовитых газов, образующихся при взрывных работах; количество выхлопных газов, образующихся при работе ДВС; количество газов выделяющихся из горных пород; количество одновременно работающих в выработках людей, минимальная скорость движения струи воздуха.
Расчет производится по каждому фактору и из полученных результатов принимают наибольшее значение, предварительно проверив его по минимальной допустимой скорости движения воздуха.
1. Количество воздуха для проветривания после взрывных работ при нагнетательном способе проветривания, м3/с:
, м3/с [5,144]
t = 30 мин = 1800 c – время проветривания, мин., согласно требованиям ПБ;
А – количество одновременно взрываемого ВВ, кг;
S – площадь поперечного сечения выработки (в свету), м2;
L – длина проветриваемой выработки, м;
b = 40 л/кг - газовость ВВ,
kобв - коэффициент, учитывающий обводненность выработки, см. табл. 1;
p = 1,08 – 1,36- коэффициент, учитывающий утечки воздуха из трубопровода при длине трубопровода до 500 м и расходе до 500 м3/мин. При большей длине значение коэффициента меньше.
Таблица 1 – Значение коэффициента обводненности kобв
| kобв | |
| Стволы сухие (приток до 1 м3 / ч) и обводненные глубиной более 200м. Горизонтальные и наклонные выработки проводимые по сухим породам | 0.8 |
| Стволы обводненные (приток до 6 м3 / ч) глубиной более 200 м. Горизонтальные и наклонные выработки частично проводимые по водоносным породам (влажные выработки) | 0.6 |
| Стволы обводненные (приток от 6 до 15 м3 / ч), капеж в виде дождя. Горизонтальные и наклонные выработки на всю длину проводятся по водоносным горизонтам или с применением водяных завес (обводненные выработки) | 0.3 |
| Стволы обводненные (приток более 15 м3 / ч), капеж в виде ливня | 0.15 |
2. Количество воздуха для проветривания выработок при работе транспорта с ДВС:
, м3 / с
где qн = 5 м3/мин на 1 л.с. - норма расхода свежего воздуха на 1 л.с. одновременно работающих машин с ДВС, (для ОАО АПАТИТ принята норма расхода воздуха для проветривания 3 м3 в мин на 1 л.с.)
Nдвс - общая мощность работающих в выработке ДВС, л с.
3. Количество воздуха по эффективной скорости выноса пыли.
Qп. = Vп * S, м3 / с
где, Vп = 0,25 м / с – эффективная скорость движения воздуха
S – сечение капитальной выработки, м2
4. Количество воздуха по максимальному числу людей, одновременно находящихся в забое выработки:
, м3 / мин
где, qн =6 м3 /чел. в минуту - норма свежего воздуха на одного человека, находящегося в выработке,
Nл - максимальное число людей одновременно находящихся в выработке, чел.
5. По минимальной скорости движения воздуха:
, м3 / с
где, vmin =0,25 м / с -- минимальная скорость движения воздуха, м/с,
S - площадь поперечного сечения выработки в свету, м2
6. Скорость движения струи воздуха по выработке:
v = Qз/S, м/с
где, Qз - максимальное из всех полученных значений Q.
Полученное значение v необходимо сравнить с величиной минимально допустимой скорости и сделать соответствующий вывод.
7. Определение потребной подачи (производительности) вентилятора
Потребная подача вентилятора:
Qp = pQз, м3/c
где, р =1,08–1,36 - коэффициент утечек воздуха в вентиляционном трубопроводе при длине до 500 м и расходе до 500 м3/мин.
Аэродинамическое сопротивление трубопровода
R = 6,45 α L/d5т
α - коэффициент аэродинамического сопротивления трубопровода, см. табл. 2;
dт - диаметр трубопровода, м
Таблица 2- Характеристики трубопроводов вентиляционной сети
| Диаметр трубы, | Металлические | Типа М | Текстовинитовые | |||
| м | aтр * 103 | R100 | aтр * 103 | R100 | aтр * 103 | R100 |
| 0.3 | 3.7 | 990.0 | 4.8 | 1284.0 | 1.8 | 481.0 |
| 0.4 | 3.6 | 228.0 | 4.8 | 305.0 | 1.7 | 108.0 |
| 0.5 | 3.5 | 72.8 | 4.8 | 100.0 | 1.6 | 33.0 |
| 0.6 | 3.0 | 25.0 | 4.8 | 40.1 | 1.5 | 12.5 |
| 0.7 | 3.0 | 11.6 | 4.7 | 28.2 | 1.3 | 5.0 |
| 0.8 | 2.9 | 5.8 | 4.7 | 9.3 | 1.3 | 2.5 |
| 0.9 | 2.7 | 3.0 | 4.6 | 5.1 | 1.2 | 1.3 |
| 1.0 | 2.5 | 1.6 | 4.6 | 3.0 | 1.2 | 0.8 |
Аэродинамическое сопротивление 1 м трубопровода при соответствующем диаметре определяется из справочных данных.
Депрессия трубопровода (напор вентилятора)
- определение скорости движения воздуха по трубопроводу
vт = Qз / π r2т, м/с
где, rт - радиус трубопровода
Статическое давление
Hc = RQ2р, Пa
Местные потери напора
Нм = 0,2 Нс, Па
Динамическое давление
Hд = v2т γ/2, Па
γ = 1,2 кг/м3 - плотность воздуха
Давление вентилятора
Hв = Hс +Hм +Hд, Па
7. Выбор вентилятора
Вентилятор выбирается исходя из значений производительности Qв и напора (давления) Нв
В пояснительной записке строится диаграмма работы выбранного вентилятора. На диаграмме необходимо отразить:
- по вертикали полное давление Нв
- по горизонтали, подача воздуха Qв
Практическое задание.
Выполнить расчет вентиляции тупиковой выработки, выбрать вентилятор (представить характеристики).
Таблица 3 – Параметры для расчета
| Параметры \ Номер вар. | ||||||
| Длина выработки, м | ||||||
| Площадь сечения выработки, м2 | 16,9 | 8,9 | 7,5 | 16,9 | ||
| Количество взрываемого ВВ, кг | ||||||
| Количество людей одновременно работающих в забое | ||||||
| Мощность двигателей дизельных машин, л.с. | - | - | ||||
| Угол наклона выработки, град |